杭州市2024-2025学年九年级上学期期中模拟考试数学(一)(原卷版+解析版)

文档属性

名称 杭州市2024-2025学年九年级上学期期中模拟考试数学(一)(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 623.1KB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2024-11-04 07:23:19

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
杭州市2024-2025学年九年级上学期期中模拟考试数学(一)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)若线段a,b,c,d成比例,且线段a,b,c的长分别为1cm,4 cm,2cm,则线段d的长为(  )
A.2cm B.4cm C.8cm D.16cm
2.(3分)如图,在菱形ABCD中,E是AB边上的中点,作EF∥BC,交对角线AC于点F.若EF=6,则CD的长为(  )
A.24 B.18 C.16 D.12
3.(3分)如图,已知点A(16,0),O为坐标原点,P是线段OA上任意一点(不含端点O,A),过P,O两点的二次函数y1和过P,A两点的二次函数y2的图象开口均向下,它们的顶点分别为B,C,射线OB与AC相交于点D,当OD=AD=10时,这两个二次函数的最大值之和等于(  )
A.10 B.8 C.6 D.4
4.(3分)如图,已知⊙O的半径为5,AB是⊙O的弦,AB=8,Q为AB中点,P是圆上的一点(不与A、B重合),连接PQ,则PQ的最小值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.8
5.(3分)将分别标有“精”“准”“扶”“贫”汉字的四个小球装在一个不透明的口袋中,这些球除汉字外无其它差别,每次摸球前先搅拌均匀,随机摸出一球,放回后;再随机摸出一球,两次摸的球上的汉字组成词语“扶贫”的概率是(  )
A. B. C. D.
6.(3分)如图,在△ABC中,DE∥BC,若,则(  )
A. B. C. D.
7.(3分)如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,CE垂直平分DO,AB=4,则BE等于(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
8.(3分)对于抛物线y=ax2+4ax﹣m(a≠0)与x轴的交点为A(﹣1,0),B(x2,0),则下列说法:
①一元二次方程ax2+4ax﹣m=0的两根为x1=﹣1,x2=﹣3;
②原抛物线与y轴交于点C,CD∥x轴交抛物线于D点,则CD=4;
③点E(1,y1)、点F(﹣4,y2)在原抛物线上,则y1>y2;
④抛物线y=﹣ax2﹣4ax+m与原抛物线关于x轴对称.其中正确的有(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
9.(3分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=1,下列结论:①abc<0;②b<c;③3a+c=0;④对于任意实数m,a+b≥am2+bm.其中正确的结论有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,以对角线AC为直径的⊙O分别交BC,CD于M,N.若AB=13,BC=14,CM=9,则AN的长度为(  )
A.12 B.15 C. D.
二.填空题(共6小题,满分24分,每小题4分)
11.(4分)已知,则   .
12.(4分)已知,如图,直线a∥b∥c,直线m,n分别与直线a,b,c交于点A、B、C、D、E、F,若AB:BC=4:7,DE=2.8cm,则EF=   cm.
13.(4分)现有50件包装完全相同的产品,其中有2件不合格的产品,现随机从这批产品中抽取1件,则抽到不合格的产品的概率是    .
14.(4分)如图,将Rt△ABC沿CB方向平移得到Rt△EFD,D为BC的中点,连接AE.以点D为圆心,以ED的长为半径画,分别交AC于点M,交EF于点N.若∠ABC=30°,AC=2,则图中阴影部分的面积为   .
15.(4分)方程(2x+1)2+3(2x+1)=0的解为   .
16.(4分)如图,AD=AE,BE=CD,∠1=∠2,∠C=50°,那么∠B=   度.
三.解答题(共7小题,满分66分)
17.(6分)已知二次函数的图象经过原点及点(,),且图象与x轴的另一交点到原点的距离为1,求该二次函数解析式.
18.(8分)等腰三角形ABC的顶角∠A=100°,两腰AB、AC的垂直平分线相交于点P,试判断点P在△ABC的内部、外部,还是在BC边上.请画图说明理由.
19.(8分)掷一枚质地均匀的骰子,观察向上一面的点数,求下列事件的概率:
(1)点数为4;
(2)点数为偶数;
(3)点数大于2且小于6.
20.(10分)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如表.
x …… ﹣1 0 2 3 ……
y …… 0 ﹣3 ﹣3 0 ……
(1)求二次函数解析式;
(2)若此抛物线与y轴交于点P,点Q(m,n)为抛物线上一个动点,当此抛物线在点P与点Q之间部分(含点P和点Q)最高点与最低点的纵坐标之差为2时,求m的值.
(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点,若此抛物线与x轴交于点A、B(A在B的左边),经过点A的直线y=kx+b与抛物线位于第四象限的图象交于点M,若线段AB、AM、BM围成的区域(不含边界)内有3个整点,直接写出k的取值范围.
21.(10分)已知⊙O中,直径AC长为12,MA、MB分别切⊙O于点A,B,弦AD∥BM.
(1)如图1,若∠AMB=120°,求∠C的大小和弦CD的长;
(2)如图2,过点C的切线分别与AD、MB的延长线交于点E,F,且,求弦CD的长.
22.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+b的顶点C在y轴正半轴上,与x轴交于A、B两点(A点在B点左边),OA=OC.
(1)求抛物线的解析式
(2)点P在第四象限,点Q在第二象限,且AP∥BQ;
①如图2,若四边形APBQ的面积为2,求直线AP的解析式;
②如图3,直线AQ、BP分别交y轴于E、F两点,求OE+OF的值.
23.(12分)综合与实践
动手操作
如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△AED.延长ED分别交CB于点F,交AB于点G,连接AF.
思考探究
(1)∠CAF=   °,∠EAG=   °;
(2)若BC=(1)AC,则①∠DAG=   °;②   ,请证明你的结论;
开放拓展
(3)如图2,若改变旋转角,已知AC=3,BC=4,当∠EAF=90°时,△AFB的面积为   .中小学教育资源及组卷应用平台
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一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)若线段a,b,c,d成比例,且线段a,b,c的长分别为1cm,4 cm,2cm,则线段d的长为(  )
A.2cm B.4cm C.8cm D.16cm
【思路点拔】根据a、b、c、d是成比例线段,得a:b=c:d,再根据比例的基本性质,求出d的值即可.
【解答】解:∵线段a,b,c,d成比例,
∴a:b=c:d,
∵a=1cm,b=4cm,c=2cm,
∴d=8cm.
故选:C.
【点评】本题考查了比例线段,写比例式的时候一定要注意顺序,再根据比例的基本性质进行求解.
2.(3分)如图,在菱形ABCD中,E是AB边上的中点,作EF∥BC,交对角线AC于点F.若EF=6,则CD的长为(  )
A.24 B.18 C.16 D.12
【思路点拔】根据已知可得到EF是△ABC的中位线,从而得到BC=2EF,进而求出CD的长.
【解答】解:∵E是AB边上的中点,EF∥BC,
∴EF是△ABC的中位线,
∴BC=2EF=12,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=BC=12.
故选:D.
【点评】此题主要考查菱形的性质以及中位线的性质,属于基础性题目.
3.(3分)如图,已知点A(16,0),O为坐标原点,P是线段OA上任意一点(不含端点O,A),过P,O两点的二次函数y1和过P,A两点的二次函数y2的图象开口均向下,它们的顶点分别为B,C,射线OB与AC相交于点D,当OD=AD=10时,这两个二次函数的最大值之和等于(  )
A.10 B.8 C.6 D.4
【思路点拔】过B作BF⊥OA于F,过D作DE⊥OA于E,过C作CM⊥OA于M,则BF+CM是这两个二次函数的最大值之和,BF∥DE∥CM,求出AE=OE=8,DE=6.设P(2x,0),根据二次函数的对称性得出OF=PF=x,推出△OBF∽△ODE,△ACM∽△ADE,得出,,代入求出BF和CM,相加即可求出答案.
【解答】解:过B作BF⊥OA于F,过D作DE⊥OA于E,过C作CM⊥OA于M,
∵BF⊥OA,DE⊥OA,CM⊥OA,
∴BF∥DE∥CM,
∵OD=AD=10,DE⊥OA,
∴OE=EAOA=8,
由勾股定理得:DE6.
设P(2x,0),根据二次函数的对称性得出OF=PF=x,
∵BF∥DE∥CM,
∴△OBF∽△ODE,△ACM∽△ADE,
∴,,
∵AM=PM(OA﹣OP)(16﹣2x)=8﹣x,
即,,
解得:BFx,CM=6x,
∴BF+CM=6.
故选:C.
【点评】此题考查了二次函数的最值,勾股定理,等腰三角形的性质,以及相似三角形的性质和判定的应用,正确运用相关知识是解题关键.
4.(3分)如图,已知⊙O的半径为5,AB是⊙O的弦,AB=8,Q为AB中点,P是圆上的一点(不与A、B重合),连接PQ,则PQ的最小值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.8
【思路点拔】连接OP、OA,根据垂径定理求出AQ,根据勾股定理求出OQ,计算即可.
【解答】解:由题意得,当点P为劣弧的中点时,PQ最小,
连接OP、OA,
由垂径定理得,点Q在OP上,AQAB=4,
在Rt△AOQ中,OQ3,
∴PQ=OP﹣OQ=2,
故选:B.
【点评】本题考查的是垂径定理、勾股定理,掌握垂径定理的推论是解题的关键.
5.(3分)将分别标有“精”“准”“扶”“贫”汉字的四个小球装在一个不透明的口袋中,这些球除汉字外无其它差别,每次摸球前先搅拌均匀,随机摸出一球,放回后;再随机摸出一球,两次摸的球上的汉字组成词语“扶贫”的概率是(  )
A. B. C. D.
【思路点拔】画树状图,共有16个等可能的结果,两次摸的球上的汉字组成词语“扶贫”的结果有2个,再由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如图:
共有16个等可能的结果,两次摸的球上的汉字组成词语“扶贫”的结果有2个,
∴两次摸的球上的汉字组成词语“扶贫”的概率为,
故选:C.
【点评】此题考查了列表法与树状图法求概率;用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
6.(3分)如图,在△ABC中,DE∥BC,若,则(  )
A. B. C. D.
【思路点拔】由,可求得,又由DE∥BC,根据平行线分线段成比例定理,可得.
【解答】解:∵,
∴,
∵DE∥BC,
∴.
故选:C.
【点评】此题考查了平行线分线段成比例定理,比例的性质,注意掌握比例线段的对应关系是解此题的关键.
7.(3分)如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,CE垂直平分DO,AB=4,则BE等于(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【思路点拔】由矩形的性质得出OA=OB=OD=OC,证明△ODC,△OAB都是等边三角形即可解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OB=OD=OC,
∵CE垂直平分相等OD,
∴CO=CD,
∴OC=OD=CD,
∵△OCD,△AOB都是等边三角形,
∴OB=AB=OD=4,OE=DECD=2,
∴BE=OB+OE=4+2=6,
故选:C.
【点评】本题考查矩形的性质、等边三角形的判断和性质、线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
8.(3分)对于抛物线y=ax2+4ax﹣m(a≠0)与x轴的交点为A(﹣1,0),B(x2,0),则下列说法:
①一元二次方程ax2+4ax﹣m=0的两根为x1=﹣1,x2=﹣3;
②原抛物线与y轴交于点C,CD∥x轴交抛物线于D点,则CD=4;
③点E(1,y1)、点F(﹣4,y2)在原抛物线上,则y1>y2;
④抛物线y=﹣ax2﹣4ax+m与原抛物线关于x轴对称.其中正确的有(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【思路点拔】由抛物线的对称轴x=﹣2及其与x轴的交点A(﹣1,0),利用对称性可得另一交点即可判断①;根据抛物线的对称性及对称轴x=﹣2可得CD的长,即可判断②;根据抛物线与x轴的交点及二次函数的增减性,结合开口方向可判断③;根据关于x轴的对称的图形横坐标相等、纵坐标为相反数可判断④.
【解答】解:①∵抛物线y=ax2+4ax﹣m的对称轴为x2,
∴由抛物线与x轴的交点A(﹣1,0)知抛物线与x轴的另一个交点B的坐标为(﹣3,0),
则一元二次方程ax2+4ax﹣m=0的两根为x1=﹣1,x2=﹣3,故①正确,符合题意;
②根据题意,设C(0,﹣m),D(n,﹣m),
由抛物线的对称轴为x=﹣2知(0+n)=﹣2,得n=﹣4,
∴CD=|n﹣0|=|n|=4,故②正确;
③由题意知,函数的对称轴为x=﹣2,点(﹣4,0)比(1,0)离x轴近,
∴当抛物线开口向上时,y2<y1,
而当抛物线开口向下时,y2>y1,故③错误,不符合题意;
④抛物线y=ax2+4ax﹣m关于x轴对称的抛物线为﹣y=ax2+4ax﹣m,即y=﹣ax2﹣4ax+m,故④正确,符合题意;
综上,正确的是①②④,
故选:B.
【点评】本题主要考查抛物线与x轴的交点问题,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
9.(3分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点(﹣1,0),对称轴为直线x=1,下列结论:①abc<0;②b<c;③3a+c=0;④对于任意实数m,a+b≥am2+bm.其中正确的结论有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路点拔】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①对称轴位于x轴的右侧,则a,b异号,即ab<0.
抛物线与y轴交于正半轴,则c>0.
∴abc<0.
故①正确;
②∵抛物线开口向下,
∴a<0.
∵抛物线的对称轴为直线x1,
∴b=﹣2a.
∵x=﹣1时,y=0,
∴a﹣b+c=0,
而b=﹣2a,
∴c=﹣3a,
∴b﹣c=﹣2a+3a=a<0,
即b<c,
故②正确;
③∵x=﹣1时,y=0,
∴a﹣b+c=0,
而b=﹣2a,
∴c=﹣3a,
∴3a+c=0.
故③正确;
④当x=1时,y最大=a+b+c,当x=m时,y=am2+bm+c,因此有a+b≥am2+bm,
故④正确;
综上所述,正确的结论有:4个,
故选:D.
【点评】考查了抛物线与x轴的交点,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与系数的关系.二次函数y=ax2+bx+c系数符号的确定由抛物线开口方向、对称轴、与y轴的交点有关.
10.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,以对角线AC为直径的⊙O分别交BC,CD于M,N.若AB=13,BC=14,CM=9,则AN的长度为(  )
A.12 B.15 C. D.
【思路点拔】连接AM,由AC为⊙O的直径,推出∠AMC=90°=∠AMB,∠ANC=90°=∠AND,在 Rt△AMB中,勾股定理求出AM的长,利用平行四边形的性质得到∠B=∠D,AD=BC=14,证明△AMB∽△AND,得到,代入数值计算可得AN的长度.
【解答】解:连接AM,
∵AC为⊙O的直径,
∴∠AMC=90°=∠AMB,∠ANC=90°=∠AND,
在 Rt△AMB中,BM=BC﹣CM=14﹣9=5,
∴,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠D,AD=BC=14,
又∵∠AMB=∠AND
∴△AMB∽△AND
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点评】本题考查平行四边形的性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,熟练掌握圆周角定理和相似三角形的判定定理是解题的关键.
二.填空题(共6小题,满分24分,每小题4分)
11.(4分)已知,则  .
【思路点拔】直接利用已知用同一未知数表示出x,y,z的值,进而化简得出答案.
【解答】解:∵,
∴设x=4a,则y=3a,z=2a,
则.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了比例的性质,正确表示出各数是解题关键.
12.(4分)已知,如图,直线a∥b∥c,直线m,n分别与直线a,b,c交于点A、B、C、D、E、F,若AB:BC=4:7,DE=2.8cm,则EF= 4.9 cm.
【思路点拔】根据平行线所截线段对应成比例直接求解即可得到答案.
【解答】解:∵a∥b∥c,
∴,
∵AB:BC=4:7,DE=2.8cm,
∴(cm),
故答案为:4.9;
【点评】本题考查平行线所截线段对应成比例,解题的关键是熟练掌握此知识点.
13.(4分)现有50件包装完全相同的产品,其中有2件不合格的产品,现随机从这批产品中抽取1件,则抽到不合格的产品的概率是   .
【思路点拔】有50件包装完全相同的产品,其中有2件不合格的产品,直接根据概率公式求解即可.
【解答】解:∵50件外观相同的产品中有2件不合格,
∴从中随机抽取1件进行检测,抽到不合格产品的概率是;
故答案为:.
【点评】本题考查了概率公式:随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数除以所有可能出现的结果数.
14.(4分)如图,将Rt△ABC沿CB方向平移得到Rt△EFD,D为BC的中点,连接AE.以点D为圆心,以ED的长为半径画,分别交AC于点M,交EF于点N.若∠ABC=30°,AC=2,则图中阴影部分的面积为  .
【思路点拔】如图,连接DM,DN,EM.证明△DEM,△DEN都是等边三角形,推出阴影部分的面积等于△AME的面积.
【解答】解:如图,连接DM,DN,EM.
在Rt△ACB中,∵∠C=90°,∠ABC=30°,AC=2,
∴AB=EF=2AC=4.BCAC=2,
∵DM=DE=AC=2,CD=DB,
∴CM1,
∴AM=CM,
∵CD=DB,
∴DM∥AB,
∴∠MDC=∠ABC=30°,
∴∠EDM=60°,
∵DE=DM,
∴△DEM是等边三角形,
∵DE=DN,∠DEN=60°,
∴△DEN是等边三角形,
∴∠MDE=∠EDN=60°,
∴S扇形DEF=S扇形DEN,
∴S阴=S△AEM AM AE,
故答案为.
【点评】本题考查扇形的面积,等边三角形的判定和性质,三角形的面积等知识,解题的关键是学会用转化的扇形思考问题,属于中考常考题型.
15.(4分)方程(2x+1)2+3(2x+1)=0的解为 x1,x2=﹣2 .
【思路点拔】利用提取公因式法因式分解,进一步解方程即可.
【解答】解:(2x+1)2+3(2x+1)=0
(2x+1)(2x+4)=0
2x+1=0,2x+4=0,
x1,x2=﹣2.
故答案为:x1,x2=﹣2.
【点评】此题考查利用因式分解法解一元二次方程,注意运用合理的方法因式分解.
16.(4分)如图,AD=AE,BE=CD,∠1=∠2,∠C=50°,那么∠B= 50 度.
【思路点拔】此题根据已知添加可以利用SAS判定△ADF≌△AEF,再证全等,利用全等三角形的对应角相等得出∠B=∠C=50°.
【解答】解:∵AD=AE,∠1=∠2,AF=AF,
∴△ADF≌△AEF(SAS),
∴DF=EF,
又BE=CD,
∴BF=CF,
又∠DFB=∠EFC,
∴△DFB≌△EFC,
∠B=∠C,
∵∠C=50°,
∴∠B=50°.
故填50.
【点评】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、SSA、HL.
三.解答题(共7小题,满分66分)
17.(6分)已知二次函数的图象经过原点及点(,),且图象与x轴的另一交点到原点的距离为1,求该二次函数解析式.
【思路点拔】由于点(,)不在坐标轴上,与原点的距离为1的点有两种情况:点(1,0)和(﹣1,0),所以用待定系数法求解需分两种情况:
(1)经过原点及点(,)和点(﹣1,0),设y=ax(x+1),可得y=x2+x;
(2)经过原点及点(,)和点(1,0),设y=ax(x﹣1),则得yx2x.
【解答】解:根据题意得,与x轴的另一个交点为(1,0)或(﹣1,0),因此要分两种情况:
(1)过点(﹣1,0),设y=ax(x+1),则a(1),解得:a=1,
∴抛物线的解析式为:y=x2+x;
(2)过点(1,0),设y=ax(x﹣1),则a(1),解得:a,
∴抛物线的解析式为:yx2x.
所以该二次函数解析式为yx2x或y=x2+x.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的解析式的求法.解题的关键是分类讨论思想的运用.
18.(8分)等腰三角形ABC的顶角∠A=100°,两腰AB、AC的垂直平分线相交于点P,试判断点P在△ABC的内部、外部,还是在BC边上.请画图说明理由.
【思路点拔】根据题意画出草图分析,根据等腰三角形性质可得∠ABC=∠C=40°,证明Rt△AMP≌Rt△APO,得∠PAM=∠PAC=50°,根据线段垂直平分线性质知,∠PBA=∠PAB=50°>∠ABC,即可得解.
【解答】解:点P在△ABC的外部,
理由是:如图所示,设垂直平分线MN、OQ相交于点P.
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C.
∵∠BAC=100°,
∴∠ABC=(180°﹣100°)÷2=40°.
∵AMAB,AOAC,
∴AM=AO,
在Rt△AMP和Rt△AOP中,

∴Rt△AMP≌Rt△AOP,
∴∠PAM=∠PAC=50°.
∵MN垂直平分AB,
∴PA=PB.
∴∠PBA=∠PAB=50°>∠ABC,
∴点P在△ABC的外部.
【点评】此题考查了等腰三角形性质、线段的垂直平分线性质等知识点,如何判断交点位置是关键.
19.(8分)掷一枚质地均匀的骰子,观察向上一面的点数,求下列事件的概率:
(1)点数为4;
(2)点数为偶数;
(3)点数大于2且小于6.
【思路点拔】(1)根据概率公式直接求解即可;
(2)用偶数的个数除以总数的个数即可得出答案;
(3)先找出点数大于2且小于6的个数,再除以总个数即可得出答案.
【解答】解:(1)P(点数为4).
(2)点数为偶数的有3种可能,即点数为2,4,6,则P(点数为偶数).
(3)点数大于2且小于6的有3种可能,即点数为3,4,5,
则P(点数大于2且小于6).
【点评】此题考查概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种可能,那么事件A的概率P(A).
20.(10分)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如表.
x …… ﹣1 0 2 3 ……
y …… 0 ﹣3 ﹣3 0 ……
(1)求二次函数解析式;
(2)若此抛物线与y轴交于点P,点Q(m,n)为抛物线上一个动点,当此抛物线在点P与点Q之间部分(含点P和点Q)最高点与最低点的纵坐标之差为2时,求m的值.
(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点,若此抛物线与x轴交于点A、B(A在B的左边),经过点A的直线y=kx+b与抛物线位于第四象限的图象交于点M,若线段AB、AM、BM围成的区域(不含边界)内有3个整点,直接写出k的取值范围.
【思路点拔】(1)利用待定系数法解得即可;
(2)利用分类讨论的方法分两种情况解答:当点Q在对称轴的左侧时,和当点Q在对称轴的右侧时,利用已知条件求得点Q的纵坐标,代入抛物线解析式即可求得横坐标m的值;
(3)通过分析找出3个整点,并确定直线AM经过点的临界点,利用待定系数法求得对应的k值,结合图形即可求得k的取值范围.
【解答】解:(1)由题意得:
,解得:.
∴二次函数解析式为y=x2﹣2x﹣3.
(2)令x=0,则y=﹣3,
∴P(0,﹣3).
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的顶点坐标为(1,﹣4).
当点Q在对称轴的左侧时,
∵此抛物线在点P与点Q之间部分(含点P和点Q)最高点与最低点的纵坐标之差为2,
此时点P是最低点,点Q是最高点,
∴点Q的纵坐标为﹣1,
令y=﹣1,则x2﹣2x﹣3=﹣1.
解得:x=1±(正数不合题意舍去).
∴Q(1,﹣1).
∴m=1.
当点Q在对称轴的右侧时,
∵此抛物线在点P与点Q之间部分(含点P和点Q)最高点与最低点的纵坐标之差为2,
此时顶点(1,﹣4)是最低点,点Q是最高点,
∴点Q的纵坐标为﹣2,
令y=﹣2,则x2﹣2x﹣3=﹣2.
解得:x=1±(负数不合题意舍去).
∴Q(1,﹣2).
∴m=1.
综上,当此抛物线在点P与点Q之间部分(含点P和点Q)最高点与最低点的纵坐标之差为2时,m的值为1或1.
(3)由题意得:线段AB、AM、BM围成的区域(不含边界)内有3个整点,
则这3个整点为(1,﹣1),(2,﹣1),(2,﹣2),
∴直线AM必经过点(1,﹣2)或经过(1,﹣2)与(2,﹣2)之间的点,不包括(2,﹣2),
∴直线AM必经过点(1,﹣2)时,
,解得:.
∴k≥﹣1.
直线AM必经过点(2,﹣2)时,
,解得:.
∴k.
综上,k的取值范围为﹣1≤k.
【点评】本题主要考查了待定系数法求得函数的解析式,二次函数的性质,抛物线上点的坐标的特征,配方法求抛物线的顶点坐标,一次函数图象的性质,一次函数图象上点的坐标的特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
21.(10分)已知⊙O中,直径AC长为12,MA、MB分别切⊙O于点A,B,弦AD∥BM.
(1)如图1,若∠AMB=120°,求∠C的大小和弦CD的长;
(2)如图2,过点C的切线分别与AD、MB的延长线交于点E,F,且,求弦CD的长.
【思路点拔】(1)利用平行线的性质和圆的切线的性质定理求得∠EAC的度数,再利用圆周角定理和含30°角的直角三角形的性质解答即可得出结论;
(2)连接OB,OF,OM,利用切线的性质定理和全等三角形的判定与性质得到FC=FB,MB=MA;利用切线的性质定理和平行四边形的判定定理得到四边形AMFE为平行四边形,则MF=AE,MA=EF;设CE=5k,则EF=4k,在Rt△AEC中,利用勾股定理列出关于k的方程,解方程求得k值,最后利用三角形的面积公式解答即可得出结论.
【解答】解:(1)∵AD∥BM,
∴∠AMB+∠MAD=180°,
∵∠AMB=120°,
∴∠MAD=60°.
∵MA切⊙O于点A,
∴OA⊥AM,
∴∠EAC=30°.
∵AC为⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∴CDAC=6;
(2)连接OB,OF,OM,如图,
∵FC,FB为⊙O的切线,
∴OC⊥FC,OB⊥FB,
在Rt△FCO和Rt△FBO中,

∴Rt△FCO≌Rt△FBO(HL),
∴FC=FB,
同理:MB=MA.
∵FC,MA为⊙O的切线,
∴AC⊥FC,MA⊥AC,
∴MA∥FC,
∵AD∥BM,
∴四边形AMFE为平行四边形,
∴MF=AE,MA=EF.
∵,
∴设CE=5k,则EF=4k,
∴MA=MB=EF=4k,FC=FB=9k,
∴MF=MB+FB=13k,
∴AE=MF=13k.
在Rt△AEC中,
∵AC2+EC2=AE2,
∴122+(5k)2=(13k)2,
∵k>0,∴k=1.
∴EC=5,AE=13.
∵AC为⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∴CD为斜边AE上的高,
∵AC ECAE CD,
∴AC EC=AE CD,
∴CD.
【点评】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,圆的切线的性质定理,平行线的性质,含30°角的直角三角形的性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,连接经过切点的半径是解决此类问题常添加的辅助线.
22.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+b的顶点C在y轴正半轴上,与x轴交于A、B两点(A点在B点左边),OA=OC.
(1)求抛物线的解析式
(2)点P在第四象限,点Q在第二象限,且AP∥BQ;
①如图2,若四边形APBQ的面积为2,求直线AP的解析式;
②如图3,直线AQ、BP分别交y轴于E、F两点,求OE+OF的值.
【思路点拔】(1)由题意可得点C的坐标,求出OC的长,再根据OA=AC,得出点A的坐标,代入解析式,求出b的值,即可求出抛物线解析式;
(2)①设出直线AP的解析式,可求出直线BQ的解析式,进而可求出点P和点Q的坐标,根据四边形APBQ的面积为2,可求出直线AP的解析式;
②根据①中点P和点Q的坐标,分别求出直线BP和直线AQ的表达式,表达出点E和F的坐标,求出OE和OF的长即可.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+b的顶点C在y轴正半轴上,
∴C(0,b),且b>0,
∴OC=b,
∵OA=OC,
∴OA=b,
∴A(﹣b,0),
∵抛物线y=﹣x2+b与x轴交于A,
∴0=﹣b2+b,解得b=0(舍)或b=1,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+1.
(2)由抛物线解析式可知,A(﹣1,0),B(1,0),
①设直线AP的表达式为:y=k(x+1)=kx+k,
∵AP∥BQ,
∴直线BQ的解析式为:y=k(x﹣1)=kx﹣k,
联立,解得,
∴P(﹣k+1,﹣k2+2k),
同理可得,Q(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),
∵四边形APBQ的面积为2,
∴S=S△ABQ+S△ABP2(﹣k2﹣2k)2(k2﹣2k)=2,解得k,
∴直线AP的表达式为:yx.
②由①知P(﹣k+1,﹣k2+2k),Q(﹣k﹣1,﹣k2﹣2k),B(1,0),A(﹣1,0),
设直线BP的表达式为:y=m(x﹣1),直线AQ的表达式为:y=n(x+1),
∴m(﹣k+1﹣1)=﹣k2+2k,n(﹣k﹣1+1)=﹣k2﹣2k,解得m=k﹣2,n=k+2,
∴直线BP的表达式为:y=(k﹣2)(x﹣1),直线AQ的表达式为:y=(k+2)(x+1),
∵直线AQ、BP分别交y轴于E、F两点,
∴E(0,﹣k+2),F(0,k+2),
∴OE=﹣k+2,OF=k+2,
∴OE+OF=4.
【点评】本题属于函数综合题,主要涉及待定系数法求函数解析式,一次函数与抛物线交点问题,题目思路不复杂,关键在于计算.
23.(12分)综合与实践
动手操作
如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△AED.延长ED分别交CB于点F,交AB于点G,连接AF.
思考探究
(1)∠CAF= 45 °,∠EAG= 90 °;
(2)若BC=(1)AC,则①∠DAG= 22.5 °;②  ,请证明你的结论;
开放拓展
(3)如图2,若改变旋转角,已知AC=3,BC=4,当∠EAF=90°时,△AFB的面积为  .
【思路点拔】(1)由旋转的性质可得∠CAD=∠BAE=90°,AC=AD,BC=DE,∠C=∠ADE=90°,可证四边形ACFD是正方形,∠EAG=90°,可求∠CAF=45°;
(2)由正方形的性质可得∠CAF=∠AFC=45°,AC=CF=AD=DF,AFAC,可求BF=AFAC,可得∠FAB=∠FBA=22.5°,由平行线的性质可求∠DAG=∠FBA=22.5°,由相似三角形的性质可求;
(3)由勾股定理可求AB=5,由旋转的性质可求AD=AC=3,BC=DE=4,AB=AE=5,∠C=∠ADE=90°,通过证明△ADE∽△FDA,可求AF的长,由三角形的面积公式可求解.
【解答】解:(1)∵将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△AED.
∴∠CAD=∠BAE=90°,AC=AD,BC=DE,∠C=∠ADE=90°,
∴四边形ACFD是正方形,∠EAG=90°,
∴∠CAF=45°,
故答案为:45,90;
(2)∵四边形ACFD是正方形,
∴∠CAF=∠AFC=45°,AC=CF=AD=DF,AFAC,
∵BC=(1)AC,
∴BF=AFAC,
∴∠FAB=∠FBA,
又∵∠CFA=∠FAB+∠FBA,
∴∠FAB=∠FBA=22.5°,
∵AD∥BC,
∴∠DAG=∠FBA=22.5°,
∵AD∥BC,
∴△ADG∽△BFG,
∴,
故答案为:22.5,;
(3)∵AC=3,BC=4,∠C=90°,
∴AB5,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△AED.
∴AD=AC=3,BC=DE=4,AB=AE=5,∠C=∠ADE=90°,
∴∠E+∠EAD=90°,
∵∠EAF=90°,
∴∠EAD+∠FAD=90°,
∴∠E=∠FAD,
又∵∠ADE=∠ADF=90°,
∴△ADE∽△FDA,
∴,
∴,
∴AF,
∴CF,
∴BF=BC﹣CF=4,
∴△AFB的面积3,
故答案为:.
【点评】本题是几何变换综合题,考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,旋转的性质,正方形的判定和性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
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